Czujniki w produkcji oleju palmowego

W produkcji i przetwórstwie żywności ciągi technologiczne obejmują nie tylko zadania dyskretne, realizowane w maszynach specjalistycznych, ale i procesy ciągłe i wsadowe. Te muszą przebiegać w ściśle określonych warunkach, dlatego niezbędnym elementem ich wyposażenia są różnego typu czujniki. Ich przegląd przedstawiamy na przykładzie branży olejarskiej, a dokładnie linii produkcji i przetwórstwa oleju palmowego.

Już na wczesnym etapie jego wytwarzania można wskazać kilka procesów, których parametry muszą być monitorowane. Takim jest wysokociśnieniowa sterylizacja owoców olejowca, której są one poddawane w celu poprawienia właściwości oleju i ułatwienia ich późniejszego oddzielenia od kiści. W komorach, w których zachodzi ten proces, instaluje się czujniki przepływu pary, temperatury oraz ciśnienia. W kolejnym kroku owoce są mechanicznie oddzielane od kiści.

Służą do tego obrotowe bębny lub bębny stacjonarne wyposażone w zbieraki obrotowe. W następnym etapie owoce są rozbijane, zaś ich miąższ zostaje podgrzany. To ma zwiększyć efektywność ekstrakcji oleju. Kolejnym krokiem jest tłoczenie, w czasie którego miąższ poddawany jest mechanicznemu oddziaływaniu prasy.

Czujniki w przetwórstwie oleju palmowego Pierwszym krokiem w obróbce surowego oleju palmowego jest proces jego odśluzowania. Ma ono na celu usunięcie fosfolipidów i innych zanieczyszczeń, które negatywnie wpływają na kolor, zapach i pienienie oleju. Wyróżnić można kilka metod odśluzowywania, w tym wodną i kwasową. Pierwsza polega na dodaniu do podgrzanego oleju ciepłej wody. Po ich wymieszaniu otrzymuje się wodno-olejową emulsję. W jej warstwie wodnej, oddzielonej od oleju, rozpuszcza się fosfolipidowy śluz, co pozwala na jego odseparowanie jako strumienia odpadów. W przypadku olejów, w których jak w palmowym, zawartość fosfolipidów jest niewielka, stosuje się jednak odśluzowywanie kwasowe. Ta metoda może stanowić także kolejny etap przetwarzania oleju poddanego wcześniej odśluzowaniu wodnemu. Obydwa procesy często przeprowadza się w ramach tej samej linii technologicznej. W jej pierwszej sekcji zwykle nieprzetworzony olej palmowy gromadzi się w zbiorniku. Za pomocą czujników przeważnie radarowych i pojemnościowych monitoruje się poziom jego zapełnienia i kontroluje natężenie przepływu w rurociągu, którym jest on podawany do wymiennika ciepła. W tym ostatnim natomiast instaluje się przepływomierz, który monitoruje przepływ pary grzewczej. Pod kątem przepełnienia i opróżnienia nadzoruje się także zbiornik z kwasem fosforowym, który reagując ze śluzem, powoduje jego wytrącanie się. Po tym, jak zostaje on dodany do oleju, ich mieszanina jest doprowadzana do zbiornika odśluzowania, wraz z podgrzaną wodą. Na tym etapie mierzona jest temperatura w zbiorniku, na przykład za pomocą termopar, a oprócz tego przepływ i ciśnienie wody. Kolejną sekcję stanowi separator, w którym ostatecznie olej i śluz ulegają rozdzieleniu na dwa strumienie. Stąd odśluzowany olej jest pompowany do suszarki próżniowej, gdzie woda jest odparowywana, aż do uzyskania wymaganego stopnia jego zagęszczenia. W tej sekcji kontrolowany jest przepływ oleju. Poza tym przepływomierz monitoruje szczelność suszarki próżniowej.

Monitorowanie tłoczenia

Uzyskuje się w niej mieszaninę oleju palmowego, resztek włókien i nasion. Ponieważ jest bardzo gęsta i lepka, dodaje się do niej gorącą wodę. By zapewnić ciągłość procesu zbiornik, w którym woda jest gromadzona, monitoruje się pod kątem przepełnienia i, by uniknąć suchobiegu pompy, pod kątem opróżnienia, na przykład za pomocą pojemnościowych czujników poziomu. Pomiar bezdotykowy zapewnia higienę. Oprócz tego kontroluje się temperaturę wody w zbiorniku i jej przepływ.

Rozcieńczenie mieszaniny gorącą wodą powoduje, że cięższe zanieczyszczenia opadają na dno, a olej unosi się na powierzchni, skąd jest odprowadzany. Na tym etapie kontroluje się jego przepływ. Olej i oddzielone od niego zanieczyszczenia są poddawane dalszej obróbce. Pierwszy jest ponownie oczyszczany, zaś z zanieczyszczeń oddziela się jeszcze resztki oleju. Pierwszym krokiem w obróbce surowego oleju palmowego jest jego odśluzowywanie. W ramce charakteryzujemy ten proces i dokonujemy przeglądu czujników, które są niezbędne na liniach odśluzowywania.

Bielenie, dezodoryzacja i uwodornianie oleju

Bielenie to proces odbarwiania oleju, który ma na celu nadanie mu jasnożółtej barwy, naturalnie jest on bowiem ciemniejszy. Niepożądane barwniki usuwa się, najpierw mieszając odśluzowany surowiec z substancją, która je absorbuje (ziemią bielącą). Zachodzi to w warunkach próżni w zbiorniku, w którym mierzona jest temperatura i ciśnienie. Ważne zmienne procesowe to też wilgotność oraz czas oddziaływania ziemi bielącej na olej. Do zbiornika doprowadzana jest dodatkowo para wodna, co ułatwia uzyskanie jednorodnej mieszanki. Jej przepływ też jest kontrolowany. Następnie absorber jest usuwany za pomocą filtrów monitorowanych przez przetworniki różnicy ciśnień. Po wybielaniu przeprowadza się dezodoryzację, aby usunąć niepożądane zapachy i smaki, przez poddanie oleju działaniu pary w warunkach próżni i wysokiej temperatury. Z kolei uwodornianie utwardza olej.

Przeprowadza się je w reaktorze, gdzie surowiec jest podgrzewany i mieszany z wodorem i katalizatorem. Ostatni później się odsącza, natomiast olej schładza w wymienniku ciepła. Wielkości, których wartości są w procesie uwodorniania monitorowane, to: temperatura oleju, przepływ pary w wymienniku ciepła, natężenie przepływu wodoru oraz azotu, którego dodatek obniża ciśnienie cząstkowe wodoru, spowalniając uwodornianie. Kontrolowane jest też ciśnienie w reaktorze. Warto zaznaczyć, że w tłuszczu utwardzonym występują niezdrowe tłuszcze trans. Dlatego w produkcji margaryn, o której piszemy dalej, odchodzi się od jego stosowania.

 

Rys. 1. Jak działa nalewarka tłokowa?